package com.paso.queue;


/**
 * 使用数组模拟环形队列
 * 思路如下：
 *  1.front的含义做一个调整，front指向队列的第一个元素，arr[front]就是第一个队列元素，front初始值为0
 *  2.rear的含义做个调整，rear指向队列的最后一个元素的后一位置，因为我们希望空出一个空间做约定，rear的初始值为0
 *  3.当队列满时，条件是： (rear + 1) % maxSize == front 【满
 *  4.队列为空的条件 rear == front 【空】
 *  5.当我们这么分析，队列中的有效数据的个数为  (rear + maxSize - front) % maxSize
 */
public class CircleArrayQueue {
    private int maxSize; // 表示数组的最大容量
    private int front; //front的含义做一个调整，front指向队列的第一个元素，arr[front]就是第一个队列元素，front初始值为0
    private int rear; // rear的含义做个调整，rear指向队列的最后一个元素的后一位置，因为我们希望空出一个空间做约定，rear的初始值为0
    private int[] arr; // 该数组用于存放数据，模拟环形队列

    // 创建队列构造器
    public CircleArrayQueue(int arrMaxSize) {
        maxSize = arrMaxSize;
        arr = new int[maxSize];
        front = 0;
        rear = 0;
    }


    // 判断队列是否满
    public boolean isFull() {
        return (rear + 1) % maxSize == front;
    }

    // 判断队列是否为空
    public boolean isEmpty() {
        return rear == front;
    }

    // 添加数据到队列
    public void addQueue(int n) {
        if (isFull()) {
            System.out.println("队列已满，不能加入数据~~");
            return;
        }
        // 直接将数据加入
        arr[rear] = n;

        // 将rear后移， 这里必须考虑取模,不然会数组越界
        // 当rear+1 == maxSize时候，取模会得到开始的位置0
        rear = (rear + 1) % maxSize;
    }

    // 获取队列数据，取数据
    public int getQueue() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列为空，不能取数据");
        }
        // 分析front指向队列第一个元素
        // 1.先把front对应的值保存到一个临时变量，用作返回
        // 2.把front后移一位，考虑取模，数组越界问题
        // 3.把临时保存的变量返回
        int value = arr[front];
        front = (front +1) % maxSize;
        return value;
    }

    // 求出当前队列的有效数据
    public int size(){
        return (rear + maxSize - front) % maxSize;
    }

    // 显示队列所有数据
    public void show() {
        if (isEmpty()) {
            System.out.println("队列为空，没有数据");
            return;
        }
        for (int i = front; i < front + size(); i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n", i % maxSize, arr[i % maxSize]);
        }
    }

    // 显示队列头数据，注意不是取出数据
    public int headQueue() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("队列为空，没有数据");
        }
        return arr[front];
    }
}
